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兒童眼科與斜視

腦-眼-臉-骨骼症候群

1. 什麼是腦-眼-臉-骨骼症候群?

Section titled “1. 什麼是腦-眼-臉-骨骼症候群?”

腦-眼-臉-骨骼症候群(Cerebro-oculo-facio-skeletal syndrome; COFS)是一種罕見的先天性體染色體隱性遺傳疾病,會損害大腦、頭部、眼睛、四肢和臉部的發育。它是由核苷酸切除修復(NER)路徑缺陷所引起(Suzumura & Arisaka, 2010 [PMID: 20687508])。

1974年至2010年間僅記錄了14例病例(Suzumura & Arisaka, 2010 [PMID: 20687508])。2010年之後有文獻記載的病例包括2021年Sirchia等人報告的一個家族內復發病例,該病例帶有雙等位基因ERCC5突變(Sirchia et al., 2021 [PMID: 33766032])。

在先前報告的病例系列中,大多數患者在30個月大前死亡。主要死因是餵食困難導致的發育不良和反覆發作的吸入性肺炎(Suzumura & Arisaka, 2010 [PMID: 20687508]; Reunert et al., 2021 [PMID: 33369099])。

Q COFS症候群的預後如何?
A

預後極差。大多數病例的存活時間不超過30個月。餵食困難導致的發育不良和反覆發作的吸入性肺炎是主要死因。

由於COFS伴隨重度發展遲緩,患者本人難以陳述症狀。出生時即可見多系統異常。

COFS的臨床發現大致分為眼科、顱顏、神經及肌肉骨骼系統發現。

眼科發現

眼瞼裂狹小:眼瞼裂寬度變窄。

小眼球症:雙側眼球發育不良。

先天性白內障:出生時水晶體混濁。

眼球震顫:不自主的眼球運動。

眼眶距離過寬:兩眼間距離增大。

頭顱顏面

小頭畸形:頭圍顯著偏小。

小頜畸形:下頜發育不全。

小口畸形和顎裂:伴有口腔形態異常。

高顎弓:顎部高拱呈弓形。

短頸:頸部縮短。

神經學檢查發現

腱反射減弱或消失:全身深部腱反射降低。

感音神經性聽力損失:因內耳或聽神經損傷導致聽力下降。

認知發展障礙:伴有嚴重發展遲緩。

肌肉骨骼系統

關節攣縮:出現多發性關節活動受限。

屈曲攣縮:尤其在肘關節和膝關節明顯。

肌張力低下:全身肌肉張力降低。

併指(趾)畸形和搖椅底足:伴有四肢末端形態異常。

骨質疏鬆:骨密度降低。

COFS由轉錄偶聯核苷酸切除修復(TC-NER)路徑的基因突變引起。NER路徑缺陷導致基因突變累積,表現為多器官發育障礙。

致病基因如下(Suzumura & Arisaka, 2010 [PMID: 20687508]; Laugel et al., 2008 [PMID: 18628313])。

  • CSB(ERCC6):也是科凱恩症候群的致病基因。已鑑定出芬蘭北部的創始者突變(Jaakkola et al., 2010 [PMID: 20456449])
  • XPD(ERCC2)和XPG(ERCC5):也是著色性乾皮症的致病基因(Reunert et al., 2021 [PMID: 33369099]; Le Van Quyen et al., 2020 [PMID: 32052936])
  • ERCC1:NER路徑的核心修復因子

近親結婚是COFS的重要風險因子。由於體染色體隱性遺傳,帶因者夫婦生育患病子女的風險增加。

以下NER相關基因的微陣列分析和標靶分子檢測有助於識別帶因者:

  • ERCC1、ERCC2、ERCC5、ERCC6
  • KIAA1109、PHGDH、FKTN

根據以下發現的組合進行COFS的臨床診斷(Laugel et al., 2008 [PMID: 18628313])。

確認NER路徑的DNA修復缺陷。可使用以下檢查。

  • 微陣列分析:對已知突變進行全面篩查
  • 次世代定序(NGS)面板:對NER相關基因進行標靶分析
  • 全外顯子組定序(WES):有助於識別新突變
  • 全基因組定序(WGS):最全面的分析
  • X光檢查:全身性骨礦化不全、小頭症
  • CT:顱內鈣化
  • MRI:進行性腦脫髓鞘、腦室擴大、小腦發育不全、胼胝體部分或完全缺失
  • 超音波檢查(產前診斷):握拳且手指重疊、搖椅底足、雙側小眼球伴白內障形成、小頜畸形伴低位耳。當出現子宮內生長遲緩、小頭症、關節攣縮和眼部異常時,應將COFS納入鑑別診斷(Le Van Quyen et al., 2020 [PMID: 32052936]; Sirchia et al., 2021 [PMID: 33766032])

COFS的鑑別診斷直接決定治療方針。特別是在判斷白內障手術適應症時,與科凱恩症候群的區分極為重要。

疾病與COFS的差異白內障手術
科凱恩症候群存活約12年有益
COFS症候群存活約30個月通常不進行

其他鑑別診斷如下。

  • Alkuraya-Kucinskas症候群
  • Neu-Laxova症候群
  • Smith-Lemli-Opitz症候群
  • Micro症候群(Warburg-Micro症候群)
  • Martsolf症候群
  • CAMFAK症候群
  • Costello症候群
  • 肌肉萎縮症-肌聚醣蛋白病A4型
  • 原發性小頭畸形10型
Q 如何與科凱恩症候群區分?
A

COFS和科凱恩症候群均由NER路徑缺陷引起,但臨床病程不同。科凱恩症候群的存活期約為12年,白內障手術有助於在視網膜營養不良發生前改善視覺預後。而COFS的存活期約為30個月,通常不進行白內障手術。

COFS尚無根治性治療方法。眼科表現按照常規方案進行症狀管理。

在COFS中,通常不進行白內障手術。由於存活期極短,約30個月,手術的風險和利益難以平衡。這與科凱恩症候群形成對比,後者存活期約12年,建議進行白內障手術。

  • 營養管理:針對進食障礙的管灌等支持療法
  • 呼吸管理:預防和治療吸入性肺炎
  • 復健治療:針對關節攣縮的物理治療

NER路徑是修復紫外線等因素引起的DNA損傷的重要機制。在COFS中,該路徑的缺陷導致DNA損傷累積,引起多器官發育障礙。

轉錄耦合核苷酸切除修復(TC-NER)是一種修復機制,當RNA聚合酶II在轉錄過程中於DNA損傷位置停滯時啟動。COFS的致病基因CSB、XPD、XPG和ERCC1都是此路徑的組成部分。

TC-NER路徑中同一組基因的突變,根據突變位點和類型的不同,可導致COFS、科凱恩症候群、著色性乾皮症等不同的臨床表現。COFS被認為是科凱恩譜系中最嚴重的類型,出生前即出現進行性發育障礙(Laugel等,2008 [PMID: 18628313])。

  1. Suzumura H, Arisaka O. Cerebro-oculo-facio-skeletal syndrome. Adv Exp Med Biol. 2010;685:210-214. PMID: 20687508
  2. Laugel V, Dalloz C, Tobias ES, et al. Cerebro-oculo-facio-skeletal syndrome: three additional cases with CSB mutations, new diagnostic criteria and an approach to investigation. J Med Genet. 2008;45(9):564-571. PMID: 18628313
  3. Jaakkola E, Mustonen A, Olsen P, et al. ERCC6 founder mutation identified in Finnish patients with COFS syndrome. Clin Genet. 2010;78(6):541-547. PMID: 20456449
  4. Reunert J, van den Heuvel A, Rust S, Marquardt T. Cerebro-oculo-facio-skeletal syndrome caused by the homozygous pathogenic variant Gly47Arg in ERCC2. Am J Med Genet A. 2021;185(3):896-901. PMID: 33369099
  5. Le Van Quyen P, Calmels N, Bonnière M, et al. Prenatal diagnosis of cerebro-oculo-facio-skeletal syndrome: Report of three fetuses and review of the literature. Am J Med Genet A. 2020;182(6):1457-1466. PMID: 32052936
  6. Sirchia F, Fantasia I, Feresin A, et al. Prenatal findings of cataract and arthrogryposis: recurrence of cerebro-oculo-facio-skeletal syndrome and review of differential diagnosis. BMC Med Genomics. 2021;14(1):89. PMID: 33766032

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